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芯片|仅仅4个月！五位本科生“造芯”毕业

“如何评价中国科学院大学(以下简称国科大)‘一生一芯’计划？”在某问答网站上 ， 这个问题获得了超千万的关注热度 。
五位本科生 ， 主导完成了一款64位RISC-V处理器SoC芯片设计并实现流片 。 这款芯片 ， 被称作他们的 “最硬核毕业证书” 。
和芯片有关的新闻 ， 总能牵动国人的心 。 而当主角成为几个“带芯毕业”二十出头的年轻人 ， 就更加引人好奇 。 网上的声音多种多样 ， 有人鼓掌 ， 有人唱衰 ， 有人将它和中国芯片产业联系起来 ， 写了洋洋洒洒长篇分析 。
如今 ， 五位学生已经开始了新的工作 。 他们正在深圳 ， 参与新的更高性能芯片的设计 。
8月中旬 ， 他们还多了个新身份——第二期“一生一芯”计划的助教 。
“一生一芯”：本科生做芯片不是天方夜谭
芯片是今年五月底快递到王华强家的 。
它大概一元硬币大小 ， 上面刻着 “COOSCA-01”和“一生一芯”的字样 ， 还有国科大的Logo 。
COOSCA是一个内部代号 ， 是国科大计算机科学与技术学院的三门课程——计算机组成原理、操作系统和计算机架构的缩写 。 “一生一芯”则是计划的名字 ， 意思是让每位本科生带着自己设计的处理器芯片毕业 。
受新冠肺炎疫情影响 ， 今年国科大的本科毕业答辩在线上进行 。 王华强代表“一生一芯”团队 ， 向答辩委员会的老师远程展示了芯片 。 他把芯片装上测试板 ， 用串口线将测试板与电脑连接 ， 打开电脑上的终端软件 ， 按下测试板上的复位键 ， 运行了几个简单的程序——Linux系统跑起来了 。
然而 ， 去年夏天 ， “一生一芯”计划参与者张紫飞第一次听到该计划时的第一反应却是“天方夜谭吧” 。 让几个本科生用几个月时间 ， 设计出一枚能够运行Linux这样复杂操作系统的芯片 ， 可能吗？
“一生一芯”计划负责人、国科大计算机学院教授、中国科学院计算所先进计算机系统研究中心主任包云岗则觉得 ， 在开源时代 ， 将芯片设计的门槛降下来 ， 是可能的 。
包云岗对2008年至2017年计算机体系结构国际顶级会议论文第一作者做过分析 ， 只有4%来自中国的高校和科研院所 。 中国的处理器芯片设计界 ， 缺人 。
开放指令集RISC-V与芯片敏捷开发语言Chisel ， 能使开发效率数量级提升 。 RISC-V ， 正是包云岗近几年的研究重心 。 这一指令集可以自由地用于任何目的 ， 允许任何人设计、制造和销售RISC-V芯片和软件 。
2018年时 ， 包云岗就隐约意识到 ， RISC-V对人才培养会有帮助 。 2019年5月 ， 华为被美国商务部列入实体名单 ， 人才危局必须尽快找到出路 。 包云岗迅速将他模糊的想法细化：让学生学习并实践芯片敏捷设计方法 ， 参与芯片设计实现 ， 通过大学流片计划完成芯片制造 。
如果学生能带着他们自己设计的芯片实物毕业 ， 这会是最特别的毕业纪念 。
2019年8月 ， “一生一芯”计划正式启动 。 包云岗将之称为一次教学实践 。 国科大校领导认为 ， 它会掀起本科教学改革的新篇章 。
五位参与的学生是金越、王华强、王凯帆、张林隽和张紫飞 ， 他们都是国科大计算机科学与技术学院2016级本科生 ， 那时也都已通过了中国科学院计算技术研究所的保研夏令营 ， 成为首批吃螃蟹的人 。
在王华强看来 ， 如果能用自己做的芯片运行自己写的操作系统 ， “很浪漫” 。
计算机体系结构是一个古老但依然生机勃勃的领域 。 “我们现在用的很多东西都是很多年前的成果 。 随着科技的发展和国内外形势的变化 ， 我个人认为 ， 在体系结构上应该还有广阔的探索空间 。 ”王华强喜欢动手实操 。 就算做出来的只是个玩具 ， 自己亲手打磨的东西 ， 还是不一样 。
在热闹的计算机行业中 ， 这些偏好体系结构的学生 ， 想找到那些更坚固的东西 ， 抓住 ， 并且坚持下去 。
踩坑、挖坑 ， 再从坑里爬出来


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